Question

2．（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄和CO₂混合氣體的質(zhì)量為6.0g，則混合氣體平均摩爾質(zhì)量為30 g/mol，相對(duì)于氫氣的密度為15；CH₄和CO₂的質(zhì)量比為4：11．
（2）相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的AgNO₃溶液，分別與相同體積的KCl、CuCl₂、AlCl₃溶液反應(yīng)恰好完全反應(yīng)，則KCl、CuCl₂、AlCl₃三種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為6：3：2．
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V L的某氣體（摩爾質(zhì)量為M g•mol^-1）溶解在1L水（水的密度近似為1g•cm^-3）中，假設(shè)氣體完全溶解且不與水發(fā)生反應(yīng)，溶液的密度為ρg•cm^-3，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L．（選擇以上字母表達(dá)計(jì)算式，要求化簡(jiǎn)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算混合氣體總物質(zhì)的量，根據(jù)$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}(cāng)}{{n}_{總}(cāng)}$計(jì)算平均摩爾質(zhì)量，相同條件下氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，根據(jù)總質(zhì)量、總物質(zhì)的量列方程計(jì)算各自物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算二者質(zhì)量之比；
（2）相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物質(zhì)的量相同，則氯離子物質(zhì)的量相等，假設(shè)氯離子為3mol，計(jì)算KCl、CuCl₂、AlCl₃的物質(zhì)的量，溶液體積相等，濃度之比等于其物質(zhì)的量之比；
（3）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氣體的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算氣體質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計(jì)算水的質(zhì)量，溶液質(zhì)量=水的質(zhì)量+氣體質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算溶液體積，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算溶液物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）混合氣體總物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則平均摩爾質(zhì)量為$\frac{6g}{0.2mol}$=30g/mol，
相同條件下氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，則混合氣體相等氫氣密度為$\frac{30g/mol}{2g/mol}$=15，
設(shè)甲烷、二氧化碳物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{16x+44y=6}\end{array}\right.$，解得x=y=0.1，故CH₄和CO₂的質(zhì)量比為0.1mol×16g/mol：0.1mol×44g/mol=4：11，
故答案為：30；15；4：11；
（2）相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物質(zhì)的量相同，則氯離子物質(zhì)的量相等，假設(shè)氯離子為3mol，則KCl為3mol、CuCl₂為1.5mol，AlCl₃為1mol，溶液體積相等，濃度之比等于其物質(zhì)的量之比，故KCl、CuCl₂、AlCl₃三種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為3mol：1.5mol：1mol=6：3：2，
故答案為：6：3：2；
（3）氣體的物質(zhì)的量為$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，氣體質(zhì)量為$\frac{V}{22.4}$mol×Mg/mol=$\frac{VM}{22.4}$g，水的質(zhì)量為1000mL×1g/mL=1000g，溶液質(zhì)量=（1000+$\frac{VM}{22.4}$）g，溶液體積為$\frac{（1000+\frac{VM}{22.4}）g}{1000ρg/L}$=$\frac{22400+VM}{22400ρ}$L，溶液物質(zhì)的量濃度為$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{\frac{22400+VM}{22400ρ}L}$=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L，
故答案為：$\frac{1000ρV}{22400+VM}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量有關(guān)計(jì)算，注意對(duì)物質(zhì)的量濃度定義式的理解，（3）中計(jì)算溶液體積是關(guān)鍵，難度不大．